高强锦纶染深色的解决方案

江南大学生态纺织教育部重点实验室  陈小文  王树根

  北京邦维高科特种纺织品有限责任公司  王春姣  徐杰 等

摘要：高强锦纶难以染深色，将酸性染料和分散染料混合上染高强锦纶，混合染料染色工艺处方：染色温度130℃、染色时间60min、pH值5-6。结果表明，织物的表观颜色深度比酸性染料或分散染料单独染色显著提高，酸性染料在高温下结构稳定，各项牢度优良。

关键词：染深  高强锦纶  混合染色  酸性染料  分散染料

O 引言

锦纶目前使用酸性染料、分散染料、中性染料和活性染料等进行染色。弱酸性和活性染料染色时，染料分子与锦纶纤维分子的“染座”结合而上染，但“染座”有限，一般只能染中浅色；分散染料染色时，利用合成纤维的热塑性，纤维分子链在高温条件下运动加剧，染料扩散到纤维内部并吸附固着，分散染料是涤纶专用染料，上染锦纶得色率不高，只能染浅色，因此锦纶不易染深色。而高强锦纶纤维分子结晶度和取向度更高，染色时更不易染深。

本文采用弱酸性染料和分散染料混合染色的方法，显著改善了高强锦纶染深色问题，得到了可行的工艺条件，看到了显著结果，为解决这一问题提供了一个有效的解决路线。

1 实验部分

1.1 实验材料及仪器

    材料：高强锦纶长丝织物(500D锦纶66坯布)，弱酸性黑BR、弱酸性红GN、弱酸性黄GN、弱酸性艳蓝RAWL（上海佳英化工有限公司）、安诺可隆分散黑PUD、安诺可隆分散大红PUD、安诺可隆分散黄PUD、安诺可隆分散蓝PUD（安诺其染料有限公司）等。

    仪器：SF600电脑测色配色仪（美国Datacolor 公司）、UV-2600型可见光分光光度计[尤尼柯（上海）仪器有限公司]。

1.2 染色工艺与处方

1.2.1 酸性染料染色工艺

    弱酸性染料染高强锦纶，工艺处方为：染料用量为X%(o．w．f)，pH值4-6，浴比1：50，室温入染，升温速率2℃/min，在98℃染色60min，染色后清洗、皂洗、热水洗、冷水洗、烘干。

1.2.2 分散染料染色工艺

    分散染料染高强锦纶，工艺处方为：染料用量为Y% (o.w．f)、分散剂M2g/l、pH值5-6、浴比1:50，室温入染，升温速率2℃/min，在130℃染色60min，染色后还原清洗、水洗、烘干。

1.2.3 酸性、分散染料混合染色工艺

工艺处方：

工艺曲线

1.3 测试方法

1.3.1 上染率的测定

    采用UV-2600型分光光度计测定原液和残液的吸光度。

1.3.2 K/S值的测定

    使用SF600型电脑测色配色仪，按仪器操作规程测定染色样品的K/S值。

1.3.3染色牢度的测定

耐皂洗色牢度按照GB/T 3921-2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》标准测试；

耐摩擦色牢度按GB/T 3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》标准测试；

耐刷洗色牢度按GB/T 420-2009《纺织品色牢度试验耐刷洗色牢度》标准测试；

耐汗渍色牢度按GB/T 3922-2013《纺织品耐汗渍色牢度试验方法》标准测试。

2 结果与分析

2.1单一应用类型染料染色

选用弱酸性黑BR、安诺可隆分散黑PUD染料，配置不同染料用量的染液，分别采用1.2.1、1.2.2 中的染色工艺进行染色，采用1.3.2方法分别测试染色织物K/S值的结果见图l。

图1  染料上染高强锦纶的提升性研究

随着染料用量的增多，高强锦纶表观颜色深度K/S值逐渐增加，直至趋于平衡。当弱酸性黑BR浓度为3%(o.w.f)时，K／S值为23.88；安诺可隆分散黑 PUD染料用量为6%(o.w.f)时，K/S值为16. 70，高强锦纶的织物得色量都不再有明显的升高，此时达到染色饱和值，但显然都没有达到染深色要求。

2.2两种染料混合染色研究

2.2.1两种染料混合染色染深性研究

选取弱酸性黑BR、安诺可隆分散黑PUD分别按照2%/2%、3%/3%、4%/4%、5%/5%、6%/6%染料用量(o．w．f)混合染料根据1.2.3染色工艺混合染色，测试不同染料用量对上染百分率、K/S值的影响，结果见图2。

图2 混合染色时不同染料用量对上染百分率、K／S值的影响

    如图2所示，保持混合染色两种染料用量的比例不变，随着染料用量增加，弱酸性黑BR和安诺可隆分散黑PUD混合染色高强锦纶的表观颜色深度变化，在染料用量为5%/5%(o.w.f)时织物得色量最高。保持染料用量总量为l0% (o.w.f)不变，弱酸性黑BR和安诺可隆分散黑PUD分别按照2%/8%、4%/6%、5%/5%、6%/4%、8%/2%染料用量(o.w.f)混合染色，测试不同比例染料用量对上染百分率、K/S值的影响(图3)。

图3 不同比例染料用量对上染百分率、K/S值的影响

    从图3可以看出，弱酸性黑BR染料和安诺可隆分散黑PUD混合染料上染高强锦纶时，保持染料用量总量不变，上染百分率和表观色深度有变化，染料用量为5%/5%时上染百分率最高，织物得色量最好。建议两种染料上染高强锦纶时，控制染料用量为5%/5% (o.w.f)。

2.2.2 染料单染与混合染色效果

    比较染料用量总量为10%(o.w.f)，弱酸性黑BR单染、安诺可隆分散黑PUD染色和酸性黑BR和安诺可隆分散黑PUD混合上染商强锦纶织物的颜色指标，如表l和图4所示。

表1比较不同染料上染织物的L、a、b、C、h值

黑色织物明度值L较低，a、b值较小，彩度值C 较低。如表1所示，保持染料用量总量为10% (o.w．f) 不变，分散黑染色织物与黑色相差很远，红光严重，酸性黑染色织物是藏青色，而混合染料染色织物明度值L最低，彩度值C最低，是纯正的黑色。

2.2.3 高温高压染色时弱酸性染料结构稳定性

    弱酸性染料染色一般在沸染进行，染料稳定性不容置疑，但130℃染色其结构稳定性未有明确报道。在高温高压条件下对其进行性能测试，如图5，将弱酸性黑BR及三原色弱酸性红GN、弱酸性黄GN、弱酸性艳蓝RAWL的按染色工艺1.2.1进行染色，温度130℃，染料用量4% (o.w．f)，不加织物，测定染色前后的吸光度光谱图像。

图4 酸性染料吸光度光谱图像

由图4可见，在130℃高温高压下染色60min，弱酸性黑BR及三原色弱酸性红GN、弱酸性黄GN、弱酸性艳蓝RAWL的吸光光谱曲线不变，说明在此条件下，染料的分子结构稳定，弱酸性染料在130℃条件下进行染色没有障碍。

2.2.4 染色织物牢度

    按照1.3.3方法测试弱酸性黑BR和安诺可隆分散黑PUD（染料用量为5%/5%）混合染色高强锦纶的耐皂洗色牢度、耐摩擦色牢度、耐刷洗色牢度及耐汗渍色牢度，结果见表2。

表2两种染料混合染色高强锦纶的染色牢度

结果表明，混合染料染色织物的各项染色牢度良好。

3 结论

采用弱酸性黑BR和安诺可隆分散黑PUD混合染料上染高强锦纶，染色工艺为：染料用量为5%／5%(o．w．f)、染色温度130℃、染色时间60min、pH 值5-6。可以得到纯正的黑色，织物表观得色量K/S值为26.52，耐皂洗色牢度，耐摩擦牢度，耐刷洗色牢度，耐酸、碱汗渍牢度均能达到4级及以上水平。在此染色条件下酸性染料结构稳定。本方案是各种色号的高强锦纶织物染深色问题的一个良好解决方案，也是锦纶染深色的一个可行方案。

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